[发明专利]工具设置或分析装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对工具进行分析的装置，具体地，一种与机床 一起使用的切割工具。其可以用于，例如，在工具设置中确定切割工具 的位置，或者用于确定其条件，例如，是否折断或损坏。

背景技术

国际专利申请WO 2004/056528描述了这种工具设置装置，其使用所 谓的“断开光束”系统。光束在光发射器和光接收器之间传递。具有锯 齿的切割工具在其进入这个光束时发生旋转。来自接收器的复合信号在 模数转换器中进行数字转换，从而产生接收信号的数字表示。然后在数 字信号处理器(DSP)、场编程门阵列、专用集成电路或例如可编程集成 电路(PIC)或个人电脑系统的通用微处理器中进行数字处理，从而从 信号的特定属性中对工具进行检测。

当识别出工具时，处理器产生触发信号，该触发信号被带至机床的 计算机数字控制(CNC)的所谓的“跳转”输入端。这使得控制读取机 床的位置编码器的瞬时值，当对切割工具进行定位以用于切割操作时从 所述瞬时值产生偏移值进行使用。

这种系统产生可重复的测量结果而不需要工具移入光束的低馈送速 度，从而能够进行快速操作。其还能够注入外来信号，该外来信号并非 工具断开光束的结果，特别是在机床冷冻剂的液体水滴通过光束时。

发明内容

本发明提供一种工具分析装置，包括：

光源，用于产生光束；

光接收器，用于接收所述光束并且从所述光束产生指示出所接收光 的量的信号；

主分析电路，用于在所述光束至少部分被工具遮挡时，分析来自所 述光接收器的所述信号并且产生触发信号；

第二触发信号产生电路，所述第二触发信号产生电路也从所述光接 收器接收所述信号，并且在所述主分析电路在所述光束至少部分被所述 工具遮挡时未能产生所述触发信号的情况下产生后备触发信号。

我们已经认识到这样的风险，即在某些少见的情况下，先前已经知 道的装置的主分析电路可能会不能识别出旋转工具所导致的复杂信号， 从而不能产生触发信号。通过提供第二触发信号产生电路，这个风险得 以改进。与主分析电路相比较，第二触发信号产生电路可能会给出较低 的可重复性，从而给出较低的度量上的准确性。但是，它可以提供自动 防故障信号用于机器控制，用于停止工具的移动并防止意外损坏。

优选地，如果来自所述光接收器的所述信号保持为给定状态的时间 比预先确定的时间长，则所述第二触发信号产生电路产生所述后备触发 信号。优选地，所述第二触发信号产生电路的输出与所述主分析电路的 输出并联连接。

在使用前面所提的现有技术的装置的实际使用中已经发现另外一 个问题，如下所述。某些类型的CNC机床控制的跳转输入具有这样的 时间，在该期间，控制不能对有效的触发信号作出反应。这被称为盲窗。 在这个盲窗期间，控制不能停止切割工具的移动，这可能会导致碰撞。

在一个优选的实施例中，根据本发明的装置包括振荡发生器，其连 接来用于提供振荡触发信号。优选地，所述振荡发生器与所述第二触发 信号产生电路相关联，用于在所述预先确定的时间的末端之后产生重复 的触发输出。如果工具在具有上述问题的控制器的盲窗中断开光束，则 重复的触发信号将会继续直至盲窗的末端之后，并且将会保证控制器作 出反应。

附图说明

现在将参照附图以示例的方式对本发明的优选实施例进行详细的描 述。其中：

图1为工具分析和设置装置的示意图，

图2示出了该装置中的信号波形，并且

图3为用于工具分析和设置装置的替代电路的示意图。

具体实施方式

图1示出了断开光束类型的工具设置装置。其包括光发射器12，该 光发射器12将光束20引向光接收器34。在使用中，所述装置安装在具 有可移动轴杆(未示出)的机床上，其中可以安装带锯齿的切割工具50。 为了检测切割工具50的存在以及进行工具的设置，心轴可以移动工具 50从而使其进入光束20并且至少部分阻挡光束20。光发射器12可以 是半导体激光二极管，并且接收器34可以为光电二极管。在这个例子 中使用了红外线光。